JP2010009849A - 回転コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを抑えることのできる回転コネクタ装置を提供する。
【解決手段】回転コネクタ装置１は、固定体２と、固定体２に回転自在に組み付けられる回転体３と、互いに組み付けられた固定体２と回転体３との間に形成されたケーブル収容室４とを備える。ケーブル収容室４には、固定体２と回転体３との間の電気的接続を行うスリップリング機構５及びフレキシブルフラットケーブル６の何れかが、必要に応じて収納される。スリップリング機構５は、アンダープレート２２に固定された導電リング５１と、上部回転部材３１に固定された摺動接触子５２とから構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、固定体と回転体との電気的接続に用いられる回転コネクタ装置に関する。

下記の特許文献１，２に記載の回転コネクタ装置では、ステアリングコラムに固定された固定体に、ステアリングホイールに固定された回転体を回転自在に組み付け、ステアリングホイールの回転時における回転体と固定体との電気的接続を維持するフレキシブルフラットケーブルを、ケーブル収容室に収容して構成されている。この回転コネクタ装置では、導電リング上で摺動接触子を摺動させるスリップリング機構によっても、ステアリングホイールの回転時における回転体と固定体との電気的接続が維持される。通電電流の小さなエアバック発火信号等ではフレキシブルフラットケーブルの通電ルートが、通電電流の大きいステアリングヒータ等ではスリップリング機構の通電ルートが、それぞれ用いられる。

特開２００３−１２３９２７号公報 特開２００７−１２５２１号公報

近年、自動車ではエアバッグの装備が一般的になるのに伴い回転コネクタの装着率が高まっているが、エアバッグを装着しておらずに回転コネクタの装着が不要な場合でも、ステアリングやステアリングシャフトの部品共用化の為に回転コネクタを用いることがある。しかしながら、エアバッグ装着車で回転コネクタを用いると、フラットケーブル等の余計な部品を備える分、製造コストが高くなる問題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決することのできる回転コネクタ装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明の回転コネクタ装置は、固定接点部と、当該固定接点部上において摺動する摺動用接点とを収容し、固定側コネクタを有する固定体と、前記固定体に対して前記摺動用接点と一体的に回転可能であり、回転側コネクタを有した回転体とを備えた回転コネクタ装置であって、前記固定体は、フラットケーブルを幅方向に収容可能な収容空間を有し、前記摺動用接点、当該摺動用接点に連結する電線、及び前記固定接点部は、前記収容空間内に収容され、前記固定接点部と電気的に接続する第１端子は、前記固定側コネクタ内に収容され、前記摺動用接点に前記電線を介して電気的に接続する第２端子は、前記回転側コネクタ内に収容されることを特徴とする。

本発明によれば、フラットケーブル及びスリップリング機構の何れかを、回転コネクタ装置の用途に応じて用いることができるので、回転コネクタ装置の製造コストを抑えることができる。

以下、本発明の最良の形態を説明する。
図１及び図２は本実施形態の回転コネクタ装置１の分解斜視図であり、図１はエアバッグ非装着車に用いる場合、図２はエアバッグ装着車に用いる場合の使用方法を説明する図である。また、図３はケーブル収容室４の構成の概略を説明する回転コネクタ装置１の断面図である。なお、図２では、回転体３を構成する上部回転部材３１の図示は省略している。また、以下の説明で用いる上下の各方向は説明に用いる各図に示している。この上下は説明のために記載したもので、実際の配置と異なってよいことはもちろんである。

図１及び図２に示すように、回転コネクタ装置１は、ステアリングコラム（不図示）に固定される固定体２と、固定体２に回転自在に組み付けられてステアリングホイール（不図示）に固定される回転体３とを備えている。

固定体２は、本体ハウジング２１とアンダープレート２２とを組み合わせて構成される。本体ハウジング２１は、円環状の上板２１ａの外周縁から、円筒状の側板２１ｂを下方に延出させた概略形状を有している。側板２１ｂの外周面には、ステアリングコラムへの固定に用いられる複数の取付部２１ｃと、ステアリングコラムからの配線を接続される固定側コネクタ部２１ｄとが設けられている。

アンダープレート２２は、本体ハウジング２１の上板２１ａよりも内径をやや小さくして、上板２１ａより幅広に形成された円環状の下板２２ａの外周縁から、円筒状の側板２２ｂを上方に延出させた概略形状を有している。アンダープレート２２は、本体ハウジング２１の側板２１ｂの内側に側板２２ｂを挿入され、上板２１ａに所定距離をおいて下板２２ａを向かい合わせて、本体ハウジング２１に下側から組み付けられ、固定体２を構成する。

回転体３は、上部回転部材３１に下部回転部材３２を組み合わせて構成される。上部回転部材３１は、本体ハウジング２１の上板２１ａよりも内径をやや小さくして、上板２１ａより幅広に形成された円環状の上板３１ａの内周縁から、円筒状のシャフト部３１ｂを下方に延出させた概略形状を有している。上板３１ａの上面には、ステアリングホイールからの配線を接続される複数の回転側コネクタ部３１ｃが設けられている。また、シャフト部３１ｂの内面には、下部回転部材３２への係止に用いられる係止爪３１ｄが設けられている。

下部回転部材３２は、上部回転部材３１が備えるシャフト部３１ｂの内径とほぼ等しい外径を有した円筒状の上部円筒部３２ａと、上部円筒部３２ａより外径を拡径させて肉厚に形成され、上部円筒部３２ａの下方に延びた下部円筒部３２ｂとから構成されている。上部円筒部３２ａには、上部回転部材３１の係止爪３１ｄを係止するための係止孔３２ｃが形成されている。

上部回転部材３１は、固定体２を構成した本体ハウジング２１が備える上板２１ａの内側に、上方からシャフト部３１ｂを挿通され、上板３１ａを上板２１ａと向かい合わせて本体ハウジング２１に上側から被せられる。本体ハウジング２１に被せられた上部回転部材３１のシャフト部３１ｂは、アンダープレート２２が備える下板２２ａの内周縁の上面にその下端部を当接又は近接させる。

下部回転部材３２は、本体ハウジング２１に被せられた上部回転部材３１が備えるシャフト部３１ｂの内側に、下方から上部円筒部３２ａを挿入され、上部円筒部３２ａの係止孔３２ｃで上部回転部材３１の係止爪３２ｄを係止することで、上部回転部材３１に固定される。上部回転部材３１に固定された下部回転部材３２は、下部円筒部３２ｂが上部回転部材３１のシャフト部３１ｂとでアンダープレート２２の下板２２ａを挟み込むことで、固定体２に対する位置決めをなされている。

上部回転部材３１及び下部回転部材３２は、固定体２を上下方向から互いで挟み込むようにして固定体２に組み付けられて回転体３を構成し、上部回転部材３１の係止爪３１ｄが下部回転部材３２の係止孔３２ｃに係止されることで、互いが一体化されている。

上述のようにして固定体２と回転体３とが互いに組み付けられることで、図３に示すように、固定体２と回転体３との間には、上部回転部材３１が備えるシャフト部３１ｂの周囲で環状を呈したケーブル収容室４が形成される。ケーブル収容室４は、本体ハウジング２１の上板２１ａ及び側板２１ｂと、アンダープレート２２の下板２２ａ及び側板２２ｂと、上部回転部材３１のシャフト部３１ｂとで囲まれて外部と隔てられており、略矩形の断面形状を有している。

ケーブル収容室４には、図１及び図２に示すように、固定体２と回転体３との間の電気的接続を行うスリップリング機構５及びフレキシブルフラットケーブル６の何れかが、必要に応じて収納される。スリップリング機構５は、図１に示すように、導電リング５１と摺動接触子５２とから構成されている。摺動接触子５２は、上部回転部材３１に取り付けられる取付部５２ａと、取付部５２ａから左右に延びて円弧状を呈した一対のアーム端子部５２ｂ，５２ｂとを備えている。

図３に示すように、導電リング５１は、アンダープレート２２が備える下板２２ａの上面に、上部回転部材３１のシャフト部３１ｂと同心円状に配置されて、アンダープレート２２に固定されている。また、摺動接触子５２は、上部回転部材３１が備えるシャフト部３１ｂの外周面に取付部５２ａを固定されて、導電リング５１とアーム端子部５２ｂ，５２ｂとが接するように配置されている。導電リング５１は、コード５３を介して、端子５３ａで固定側コネクタ部２１ｄに電気的に接続される（図１参照）。また、摺動接触子５２は、取付部５２ａに接続されたコード５４を介して、端子５４ａで回転側コネクタ部３１ｃに電気的に接続される（図１参照）。コード５３及びコード５４は、ケーブル収容室４に収容される。また、端子５３ａは固定側コネクタ部２１ｄに、端子５４ａは回転側コネクタ部３１ｃに、それぞれ収容される。

図２に示すように、フレキシブルフラットケーブル６は、絶縁性フィルムに導体を配置してなる帯状体を、上部回転部材３１のシャフト部３１ｂと同心円状に巻回して構成されており、外側で巻回された環状体６ａを本体ハウジング２１の固定側コネクタ部２１ｄに外端部６ｃで接続され、内側で巻回された環状体６ｂを上部回転部材３１の回転側コネクタ部３１ｃに内端部６ｄで接続される。

フレキシブルフラットケーブル６は、キャリア７１の備える複数のアイドラ７２を、環状体６ａと環状体６ｂとの間に配置されて、ケーブル収容室４に収容される。キャリア７１は、アンダープレート２２の下板２２ａに環状を呈して回転自在に配置される。アイドラ７２は、キャリア７１に回転自在に支持されている。フレキシブルフラットケーブル６は、環状体６ａと環状体６ｂとの間に架け渡された接続部６ｅを、アイドラ７２によりシャフト部３１ｂ（図１参照）の周方向にガイドされ、環状体６ａと環状体６ｂとの間で巻回状態を変えることで、回転体３との電気的接触を維持する。

次に、回転コネクタ装置１の動作を説明する。まず、ケーブル収容室４にスリップリング機構５を収容した場合の動作について説明する。ステアリングホイールが回転すると、回転体３が上部回転部材３１のシャフト部３１ｂを中心として固定体２に対して回転する。これに伴い、上部回転部材３１のシャフト部３１ｂに固定された摺動接触子５２が、アンダープレート２２の下板２２ａに固定された導電リング５１上を摺動することで、回転側コネクタ部３１ｃと固定側コネクタ部２１ｄとの電気的接続が維持される。

次に、ケーブル収容室４にフレキシブルフラットケーブル６を収容した場合の動作について説明する。ステアリングホイールが回転すると、回転体３が上部回転部材３１のシャフト部３１ｂを中心として固定体２に対して回転する。フレキシブルフラットケーブル６は、アイドラ７２に接続部６ｅをガイドされて環状体６ａと環状体６ｂとの間で巻回状態を変えることで、回転側コネクタ部３１ｃと固定側コネクタ部２１ｄとの電気的接続が維持される。

本実施形態によれば、エアバッグ非装着車に用いる場合にはケーブル収容室４にスリップリング機構５を収容し、エアバッグ装着車に用いる場合にはフラットケーブル６を収容することで、何れの車両にも使用できる回転コネクタ装置を、余計な部品を用いることなく提供することができる。従って、回転コネクタ装置の製造コストを低減できる。

また、本実施形態によれば、エアバッグ非装着車と装着車との何れに用いるかに応じて、フラットケーブル６又はスリップリング機構５を選択し、ケーブル収容室４に収容すれば足りることから、回転コネクタ装置１の組付作業の簡略化もできる。

また、本実施形態によれば、固定体２と回転体３との電気的接続に用いる部品をケーブル収容室４に納められることから、回転コネクタ装置１の他の構成部品の設計を自由に行える。このため、回転コネクタ装置１の設計の自由度を高めることができる。

上記実施形態では、導電リング５１がアンダープレート２２に固定され、摺動接触子５２が上部回転部材３１に固定されている場合について説明したが、図４に示すように、導電リング５１が上部回転部材３１に固定され、摺動接触子５２がアンダープレート２２に固定されていてもよい。また、導電リング５１及び摺動接触子５２の固定方法も任意である。

また、スリップリング機構５を構成する導電リング５１及び摺動接触子５２の数量も任意であり、１組には限られない。また、上記実施形態では、本発明の回転コネクタ装置１を、ステアリングコラムとステアリングホイールとの間の電気的接続に用いた場合について説明したが、固定体と回転体との電気的接続を行うのであれば、他の用途に用いることもできる。

また、フラットケーブル６の巻回方法、及び、回転体３の回転時におけるフラットケーブル６のガイド方法も任意であり、上記実施形態での構成には限定されない。また、ケーブル収容室４の構成も、スリッピング機構５及びフラットケーブル６の何れも収容できるのであれば任意であり、例えば、外部と隔てられている必要はない。

本発明の一実施形態の回転コネクタ装置の第１の分解斜視図である。 本発明の一実施形態の回転コネクタ装置の第２の分解斜視図である。 ケーブル収容室の構成の概略を説明する回転コネクタ装置の断面図である。 スリップリング機構の収容方法の他の例を説明する回転コネクタ装置の断面図である。

符号の説明

１ 回転コネクタ装置
２ 固定体
２１ 本体ハウジング
２１ｄ 固定側コネクタ部（固定側コネクタ）
２２ アンダープレート
３ 回転体
３１ 上部回転部材
３１ｃ 回転側コネクタ部（回転側コネクタ）
３２ 下部回転部材
４ ケーブル収容室（収容空間）
５ スリップリング機構
５１ 導電リング（固定接点部）
５２ 摺動接触子（摺動用接点）
５３ａ 端子（第１端子）
５４ コード（電線）
５４ａ 端子（第２端子）
６ フレキシブルフラットケーブル（フラットケーブル）

Claims (1)

1. 固定接点部と、当該固定接点部上において摺動する摺動用接点とを収容し、固定側コネクタを有する固定体と、
   前記固定体に対して前記摺動用接点と一体的に回転可能であり、回転側コネクタを有した回転体とを備えた回転コネクタ装置であって、
   前記固定体は、フラットケーブルを幅方向に収容可能な収容空間を有し、
   前記摺動用接点、当該摺動用接点に連結する電線、及び前記固定接点部は、前記収容空間内に収容され、
   前記固定接点部と電気的に接続する第１端子は、前記固定側コネクタ内に収容され、
   前記摺動用接点に前記電線を介して電気的に接続する第２端子は、前記回転側コネクタ内に収容されることを特徴とする回転コネクタ装置。